曾言
摘要:在各類工程建設中,應用土工織物能妥善解決傳統(tǒng)辦法不能解決的一些難題,應用前景廣闊,使其在巖土工程建設中得到推廣和應用是重要的改革與創(chuàng)新。本文將從土工織物的特點入手,探討將其應用于巖土工程的作用和主要途徑,有效促進巖土工程建設質量與水平的提升。
關鍵詞:土工織物;巖土工程;應用
1土工織物的特點
土工織物一般又被稱作土工聚合物,是由聚合物制作的纖維制品的總稱,是近年來應用于巖土工程的新型建筑材料,具有耐久性和耐腐蝕性,并且質地柔韌,可以很好地和砂土結合,形成加筋復合地基,提高巖土工程中土體的抗拉性能、抗剪強度、整體性與連續(xù)性。土工織物通常分為有紡土工織物、無紡土工織物、編織土工織物這三種,其產品形態(tài)包括產品材質、制造的方法與寬度等。因土工織物的制作原料都是尼龍(聚酞胺纖維)、滌綸(聚酯纖維)、腈綸(聚丙烯腈)、丙綸(聚丙烯纖維)等高分子化合物,經過加工合成土工織物,所以產品制造的方法與用途存在差異,寬度與重量的規(guī)格變化較大。土工織物還具有抗老化性、抗化學和生物侵蝕性、抗磨性、抗凍融性、干濕變化性,在巖土工程建設施工特別是軟基處理過程中起到關鍵性作用。
2土工織物在巖土工程中應用的作用
2.1加筋
在巖土工程土體中埋好土工織物,能使其中的應力分散,增大土體模量,從而傳遞拉應力,制約土體側向位移,同時增大土體與其他材料的摩擦力,增強巖土工程土體和相關建筑物的穩(wěn)定性。
2.2過濾
很多土工織物應用于巖土工程都能有效杜絕土顆粒穿過,防治因土顆粒流失過量而破壞土體,并且土工織物允許氣體或水穿過,自由排出,避免因空隙水壓力增大導致土體失穩(wěn),保證巖土工程施工質量。
2.3排水
土工織物的三維透水性良好,將其應用于巖土工程內部有排水通道的部位,例如盲溝和塑料排水板等,可以使水沿著土工織物內部排水道快速排出,并且水經過土工織物平面時會沿著水平方向快速排走。在巖土工程的軟基處理環(huán)節(jié),應用塑料排水板、袋裝砂井等實現垂直排水,對于擋土墻墻背則應用塑料排水片材把積水排出等。土工織物還能應用于建造巖土工程地下排水盲溝,發(fā)揮良好排水作用。
2.4隔離
土工織物隔離作用指的是將兩種材質不同或者粒徑不同的砂、土、石料等隔開,確保各種材料結構完整。例如在巖土工程軟基上鋪好土工織物,能增強基土的承載力,加快填筑堤圍的進度;在土石混合工程中隔離不同施工材料;在水中拋填石方之前,在其被防護的基面鋪好土工織物,在隔離的同時起到反濾加固的作用,避免基土被水不停地淘刷或者發(fā)生拋石沉陷問題。
3土工織物在巖土工程中應用的主要途徑
3.1加固軟土路基
在處理巖土工程軟土路基時應用土工織物屬于淺層處理方式,和施工工期更長、工藝技術更復雜、成本更高的深層處理方法相比,淺層處理方法只需使用較為簡單的施工工藝與設備,消耗的材料也較少,具有簡單、經濟、快速的優(yōu)點。例如土工織物的加筋砂墊層處理就是非常好的軟土地基處理方法,即在巖土工程軟弱地基、軟土地基之中設置袋裝砂井、塑料排水帶,使地基更快排水和固結,減小沉降量。在軟土上應先鋪置砂墊層,在陸上施工時其厚度不能比2m小,在水下施工時厚度不能比5m小,且墊層材料要使用粗砂、中砂,含泥量不能超過5%,碎石粒徑也要比織物尺寸小一些;鋪置土工織物時要體現其加筋作用,將垂直于路堤軸線的方向設置為土工織物強度高的方向,牢固聯結各片土工織物,其受力方向的強度也不能小于本身的抗拉強度,重疊長度則不能小于0.15m;平整鋪設土工織物,可以有褶皺,要人工拉緊,如有必要應通過插釘的方式將其固定在填土層的表面;鋪置好土工織物之后要及時填筑填料,避免直接長時間暴曬在陽光下;在回填土的攤鋪環(huán)節(jié)應預防加筋有任何位移或變形現象。
3.2保護擋墻邊坡
擋墻與邊坡是組成巖土工程的重要部分,處理不當很容易引發(fā)滑坡、坍塌等事故。所以在擋墻上部邊坡應鋪置土工織物,能防止雨水進入土層,有效保護擋墻;在修筑陡坡時要在土里應用土工織物,阻止坡面滑動;將土工織物鋪置到填土坡端,更好地壓實邊坡處的填土,避免土地發(fā)生側向位移。如果路基填土高度較大,需應用加筋的土路堤、擋土墻等,通過土工格柵、土界面之間的相互作用增強土體穩(wěn)定性與強度,限制土體位移。
3.3整治基礎病害
翻漿冒泥是巖土工程基礎施工中的常見病害,對工程有巨大危害,在路基頂面應用土工織物能夠阻止土壤與渣滓互相混入,起到隔離作用。應用土工織物還能防止地表水向下滲透,侵蝕軟化的基礎土壤,引發(fā)翻漿冒泥現象。憑借重量輕、強度高、吸水率少、壓縮變形小等特點,土工織物在巖土工程基礎病害處理中得到廣泛深入的應用。
4結語
土工織物具有良好的耐久性,并且質量輕、抗拉強度高、施工方便,在巖土工程的應用中能夠發(fā)揮加筋、過濾、排水和隔離等作用,強化對巖土工程軟土路基的加固,同時保護巖土工程的擋墻與邊坡,大力整治基礎病害,保證巖土工程建設施工質量。隨著新型土工織物技術與設備的持續(xù)創(chuàng)新,相信土工織物這一新興產業(yè)會朝著高速、寬幅、多功能、短流程、智能化的方向不斷發(fā)展,為巖土工程建設提供保障。